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高壓電源之拓撲結構了解(1)

作者:劉溫電   來源:本站原創   點擊數:  更新時間:2013年11月24日   【字體:
電源的拓撲結構主要分為非隔離式與隔離式。
在非隔離式中,主要有串聯和并聯兩種,還有一種為極性反轉,就不討論了。
串聯式結構,只能獲得低于輸入電壓的輸出電壓,因此為降壓式變換
并聯式結構中,可以獲得高于輸入電壓的輸出電壓,因此為升壓式變換。并且為了獲得連續的負載電流,并聯結構比串聯結果對輸出濾波電容C的容量有更高的要求
極性反轉——輸出電壓與輸入電壓的極性相反
設計還是傾向于隔離式的,如果采用非隔離式,肯定不安全。
隔離式的電路結構主要就是加變壓器隔離,輸入端與輸出端電氣不相通,完全隔離,通過脈沖變壓器的磁偶合方式傳遞能量。
隔離主要分為:正激變換,反激變換,單管自激,雙管自激,推挽變換,半橋變換以及全橋變換。由于自激變換是通過三級管震蕩產生的,我想精度應該不是特別好。所以還是采用非自激的比較好。
還有設計的時候,應該掌握好線性度與精度。運用高精度運放,和好的元器件。堅決不用358和op07這樣幾毛錢的片子。
首先是單端正激
單端-通過一只開關器件單向驅動脈沖變壓器
正激——脈沖變壓器的原/付邊相位關系,確保在開關管導通,驅動脈沖變壓器原邊時,變壓器付邊同時對負載供電。
 

原理就是直接通過變比進行變壓的。正激初級繞組同名端都是正極所以叫正激

當開關管關斷時,脈沖變壓器處于“空載”狀態,其中儲存的磁能將被積累到下一個周期,直至電感器飽和,使開關器件燒毀。圖中的D3與N3構成的磁通復位電路,提供了泄放多余磁能的渠道。在實際使用中,N3繞組也用RCD吸收電路取代亦可,輸出回路需有一個整流二極管D1和一個續流二極管D2。由于其變壓器使用無氣隙的磁芯,故其銅損較小,變壓器溫升較低。并且其輸出的紋波電壓較小。

優點:溫升低,紋波小。

單端反激式

 


 

 

反激式電路與正激式電路相反,脈沖變壓器的原/付邊相位關系,確保當開關管導通,驅動脈沖變壓器原邊時,變壓器付邊不對負載供電,即原/付邊交錯通斷。脈沖變壓器磁能被積累的問題容易解決,但是,由于變壓器存在漏感,將在原邊形成電壓尖峰,可能擊穿開關器件,需要設置電壓鉗位電路予以保護。從電路原理圖上看,反激式與正激式很相象。

對于正激與反激的區別,在網上找到的有以下幾點:

主要開區別在于關導通時,次級線圈獲得能量為正激式;開關關斷時,次級線圈獲得能量為反激式。

1、正激多元器件,正激比反激式變壓器開關電源多用一個大儲能濾波電感,以及一個續流二極管。

2、正激誤差和動態范圍大,正激式變壓器開關電源輸出電壓受占空比的調制幅度,相對于反激式變壓器開關電源來說要低很多,因此,正激式變壓器開關電源要求調控占空比的誤差信號幅度比較高,誤差信號放大器的增益和動態范圍也比較大。

3、正激體積大,正激式變壓器開關電源為了減少變壓器的勵磁電流,提高工作效率,變壓器的伏秒容量一般都取得比較大,并且為了防止變壓器初級線圈產生的反電動勢把開關管擊穿,正激式變壓器開關電源的變壓器要比反激式變壓器開關電源的變壓器多一個反電動勢吸收繞組,因此,正激式變壓器開關電源的變壓器的體積要比反激式變壓器開關電源的變壓器的體積大。

4、正激不好調,正激式變壓器開關電源還有一個更大的缺點是在控制開關關斷時,變壓器初級線圈產生的反電動勢電壓要比反激式變壓器開關電源產生的反電動勢電壓高。因為一般正激式變壓器開關電源工作時,控制開關的占空比都取在0.5左右,而反激式變壓器開關電源控制開關的占空比都取得比較小。主要就是比較難調啦。
 


對于應用而言150W-200以下的用反激,150W以上的用正激。
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